跨海大桥混凝土开裂评价及抗裂措施研究

通过试验对跨海大桥混凝土开裂风险进行评估。分析了活性掺合料、水泥种类、砂率、水泥用量、水灰比对混凝土开裂程度的影响,并提出了混凝土塑性收缩开裂的控制措施。最后通过对上海长江大桥承台混凝土的研究,得出减少掺合料、增加粉煤灰用量、降低砂率都可以降低混凝土的开裂风险,矿渣微粉对混凝土开裂影响不大,硅灰会增加混凝土的开裂风险。     

水泥用量及水灰比对路用水泥混凝土塑性收缩的影响

采用ASTM标准推荐的平板法,结合图像分析技术,定量测试了路用混凝土的水分蒸发速度、最大裂缝宽度、总开裂面积等早期塑性收缩指标.通过固定水泥用量、固定W/C条件下的2种试验方案研究了W/C和水泥用量对路用混凝土塑性收缩的影响;结果显示:水灰比以及水泥用量显著控制着混凝土塑性收缩的参数;裂缝最大宽度、总长度、裂缝总开裂面积随水灰比的增大而减小,而随水泥用量的增大而增大;路用水泥混凝土塑性收缩裂缝发生的早期水分蒸发速度为0.3～0.6 kg/(m2.h).     

大型隧道薄壁混凝土衬砌变形性能研究

大型隧道薄壁混凝土衬砌收缩开裂严重地影响其使用功能和寿命,通过温度应力试验机和平板法试验对衬砌混凝土早期应力和开裂等变形性能进行了测试,探讨了新型膨胀剂和纤维复掺对混凝土衬砌早期塑性开裂性和应力的影响。试验结果表明:掺6%~8%的膨胀剂可有效补偿和减少衬砌混凝土收缩,应力储备提高了25%,降低了隧道混凝土衬砌开裂。     

超宽箱梁抗裂混凝土配合比试验研究

为防止九江长江公路大桥主桥超宽箱梁混凝土的早期开裂,进行专门的抗裂混凝土配合比优化设计试验。通过水化热、绝热温升、平板法塑性收缩开裂、温度～应力试验机开裂等试验方法,研究了胶凝材料组成对混凝土早期抗裂性的影响,配制出抗裂性能良好的C55混凝土。该混凝土采用42.5级P.Ⅱ水泥掺入25%的Ⅰ级粉煤灰、缓凝型聚羧酸盐高性能减水剂配制,绝热温升55.8℃,塑性收缩抗裂等级Ⅱ级,开裂温度8.7℃,应力储备37.3%,实际应用效果良好。     

防治水泥混凝土路面早期开裂的研究

文章研究了外掺料对路面混凝土早期的塑性收缩、早期干缩等性能的影响。研究结果表明,聚丙烯纤维和粉煤灰能够大幅度减少混凝土的早期开裂。最后建议为全面评价不同混凝土的长期开裂性能,应增加开裂后的疲劳和冲击试验研究。     

混合梁斜拉桥钢-混结合段混凝土的配制与性能研究

为满足混合梁斜拉桥钢-混结合段填充混凝土的自密实、低收缩和高韧性的特殊要求,以九江长江公路大桥为背景,制备C55普通自密实混凝土、微膨胀聚丙烯纤维自密实混凝土和微膨胀钢纤维自密实混凝土,对其工作性能、力学性能、弯曲韧性、塑性收缩开裂性能、限制膨胀率和抗氯离子渗透性进行试验研究.结果表明,与普通自密实混凝土相比,优选出的微膨胀钢纤维自密实混凝土不仅满足自密实工作性能的要求,而且显著提高了混凝土的弯拉强度、劈拉强度和弯曲韧性,大幅度提高了抑制塑性收缩开裂的能力,并具有一定的微膨胀特性,能满足钢-混结合段混凝土的特殊要求.     

混凝土桥面板开裂的解决办法

新建公路桥混凝土桥面板开裂是一个桥梁工程界广泛关注的问题。介绍、分析裂缝的类型，包括塑性收缩、沉降、温度收缩、干缩和弯折等多种设计与施工阶段因素引起的开裂，并提出最大限度地减少裂缝的实用设计与施工方法。     

九江长江公路大桥索塔高性能粉煤灰混凝土的早期抗裂与长期变形性能

结合九江长江公路大桥索塔工程,对掺粉煤灰的高性能混凝土配合比的早期开裂敏感性与长期变形性能进行了试验。结果显示,与同强度等级未掺粉煤灰的混凝土相比,掺入质量分数22.5%的Ⅰ级粉煤灰等量取代硅酸盐水泥配制的C50混凝土,其不仅具有良好的工作性能和力学性能,且水化热温升和早期自收缩下降、温度应力储备增加、抗塑性收缩开裂能力提高;同时,长期干燥收缩和徐变降低。掺入0.75kg/m3聚丙烯纤维可进一步提高其早期抗裂性能。     

超高性能混凝土双阶段收缩调控技术研究

开展单掺矿物膨胀剂或塑性膨胀剂对超高性能混凝土(ultra-high performance concrete, UHPC)工作性、抗压强度和自收缩规律的试验研究，并在此基础上将矿物膨胀剂和塑性膨胀剂进行双掺，研究对UHPC早龄期的收缩补偿效果。试验结果表明，单掺适量的矿物膨胀剂可显著降低UHPC硬化后的自收缩，氧化镁类和CSA复合膨胀剂对抗压强度影响较小，氧化钙类和HCSA复合膨胀剂略微降低了28 d抗压强度；单掺塑性膨胀剂对UHPC扩展度和初凝时间基本无影响，可有效抑制UHPC塑性阶段的收缩，但对28 d抗压强度有不利影响；双掺0.03%CP2塑性膨胀剂与5%的CSA复合膨胀剂时，UHPC塑性收缩降低77%,28 d自收缩为414×10^-6(降低26%),28 d抗压强度为107 MPa(降低13%),强度略低于两者单掺。混凝土早期开裂试验和环约束试验表明调控后的UHPC抗裂性能较好。     

基于灰靶决策优化的玄武岩纤维混凝土配合比设计及其阻裂增韧性能评价

为得到阻裂增韧性能优异的玄武岩纤维桥梁混凝土,在配合比设计时,基于灰靶决策优化理论对玄武岩纤维混凝土进行力学与抗裂性能的初步材性优选,同时通过平板抗裂、干燥收缩、三点弯曲韧性试验研究玄武岩纤维在混凝土塑性阶段、养生期内的阻裂抑缩及后期承荷时的增韧作用规律,综合分析得出在混凝土中阻裂增韧性能最优的玄武岩长度、掺量.试验结果表明:玄武岩纤维能有效延缓塑性裂缝开展时间、降低裂缝面积,对降低失水收缩和改善脆性开裂也极为有利,长度为12 mm、掺量为0.06％的玄武岩纤维混凝土阻裂增韧性能综合最优.     

Plastic Shrinkage Cracking Behavior of Pavement Cement Concrete at Early Age

针对目前路面水泥混凝土易于出现塑性开裂的情况,为更合理优化路面混凝土原材料与配合比设计参数,采用笠井芳夫教授提出的大板法,对比研究了水泥细度、矿物掺和料种类及掺量、混凝土配合比设计参数对路面混凝土早期塑性开裂性能的影响.试验结果表明,水泥的比表面积越大,矿物掺和料掺量越高,水灰比越小,混凝土浆集比越大时,越不利于路面水泥混凝土的塑性开裂控制.且相对于粉煤灰与矿粉,硅灰作为矿物掺和料时,硅灰将更显著降低混凝土抗塑性开裂等级.为提高路面水泥混凝土的抗裂性,宜选择比表面积小于360 kg/m3的水泥,水灰比大于0.4、浆集比小于275:725的配合比设计参数.当混凝土中掺加活性矿物掺和料时,应加强混凝土的早期养护,以抑制塑性裂缝的出现.     

泵送混凝土塑性裂缝成因分析及防治措施

本文阐述泵送混凝土浇筑成型后产生的塑性裂缝 ,分为塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝。它们的成因和防范措施以及对已硬化塑性混凝土裂缝的处理。     

水泥混凝土路面防止塑性收缩裂缝的研究

分析研究我国有公路水泥混凝土路面塑性收缩裂缝的现象，性质，产生原因及造成的严重危害；从原材料，施工操作和环境三方面对滑模摊铺及人工小型机具施工的水泥混凝土路面防止塑性收缩裂缝进行研究；提出了水泥混凝土路面发生塑性收缩裂缝可能性的判别方法。     

聚丙烯纤维在混凝土中的阻裂效应研究

研究了聚丙烯纤维在混凝土中的阻裂效应，比较了不同细度聚丙纤维阻止混凝土塑性开裂效应的强弱。研究结果表明：聚丙烯纤维能有效阻止混凝土发生塑裂，阻裂效应随纤维细度的增大而增强。另外还混凝土塑性开裂和纤维的阻裂机理进行了分析。     

混杂纤维增强内养生水泥混凝土力学、收缩及断裂性能研究

为明确玄武岩-聚丙烯混杂纤维与超吸水性聚合物(super-absorbent polymer,SAP)内养生剂对水泥混凝土性能的协同增强效果,借助抗压强度试验、弯曲试验、干燥收缩试验及平板塑性开裂试验,研究了混杂纤维掺量对SAP内养生水泥混凝土力学性能、断裂性能及收缩、抗裂性能的影响规律。基于扫描电镜试验,揭示了混杂纤维和SAP对水泥混凝土的增韧阻裂机理。结果表明:混杂纤维的掺入可有效提升水泥混凝土抗压强度和抗弯拉强度;混杂纤维-SAP改性水泥混凝土的断裂能相比SAP改性混凝土提高了105. 95%,单位面积总开裂面积降低了73. 7%;混合纤维与SAP的加入显著降低了水泥混凝土的收缩率,同时减少了混凝土收缩稳定所需时间; SAP所释放的内养生水分有效促进了胶凝材料的水化反应,而同时混杂纤维可对基体起到增韧作用,二者的有效结合对于增强水泥混凝土的力学性能和抗裂性能具有积极意义。     

水泥基材料抗裂性能对比分析

采用环约束试验，对3类等强度混凝土(标养28 d约50 MPa)——普通混凝土(OC)、传统纤维混凝土(ECC)和低收缩纤维混凝土(HP-ECC)的抗裂性能进行了对比；并通过接触式收缩试验，对三者体积稳定性的差异进行了分析。环约束试验显示，OC和ECC均出现开裂，OC的开裂时间为16 d,有一条明显裂缝；ECC第1条裂缝出现时间为14 d,试验进行至56 d时，ECC共出现9条均布裂缝；而HP-ECC至112 d龄期始终无裂缝。收缩试验显示，HP-ECC的干燥收缩值较OC、ECC分别降低68%和82%。低收缩纤维混凝土的抗裂性能明显高于传统纤维混凝土，与其他方法相比，使用低收缩复合水泥是解决ECC约束收缩开裂的有效手段。     

矿物掺合料对道路水泥混凝土塑性开裂和抗冻耐久性影响的研究

抗裂性和抗冻性是影响道路水泥混凝土性能的重要因素,为比较粉煤灰、硅灰、矿渣微粉等矿物掺合料对道路水泥混凝土塑性开裂和抗冻耐久性的影响,采用平板法、电通量法和慢冻法,测定了矿物掺合料混凝土的塑性开裂时间、条数、面积,氯离子扩散系数和相对动弹模量。结果表明,矿物掺合料可加速或延缓混凝土塑性裂缝的发生时间,掺量与平均开裂面积、单位面积上的开裂面积呈正相关,但与裂缝条数无显著相关性;矿物掺合料可有效降低混凝土的氯离子扩散系数,但掺量超过20%后,降低速率有所减缓;矿物掺合料改善混凝土抗冻耐久性的作用在冻融后期愈发明显。掺量适宜时,3种掺合料均可达到相似作用效果,过量后相对动弹模量均呈下降趋势,冻融后期的下降更加显著。     

箱梁高性能粉煤灰混凝土的变形性能与耐久性研究

针对安徽滁河特大桥C50高性能混凝土的设计要求,测试分析了掺粉煤灰混凝土和引气荆混凝土的变形性能和耐久性.结果表明,掺15%～30%粉煤灰有助于提高混凝土的抗塑性开裂和降低自收缩性能,当掺量达30%时则降低了抗干缩性能;掺粉煤灰会提高混凝土的抗氯离子快速渗透性能,但随掺量增加,混凝土抗水压渗透、抗冻和抗碳化性能有所降低.掺引气剂对混凝土变形性能有一定的不利影响,但却能较显著地改善混凝土的耐久性能.     

水泥混凝土路面裂缝成因及预防措施

全面分析水泥混凝土路面裂缝的主要成因,包括塑性收缩、沉降、干燥收缩、温度收缩以及自收缩。从材料配制和施工技术两方面深入探讨预防水泥混凝土路面早期裂缝,提高路面质量的有效措施。     

连续配筋混凝土路面收缩应力及参数敏感性分析

连续配筋混凝土路面(简称CRCP)受到钢筋和基层的约束,在温降和混凝土干缩作用下产生收缩应力,当收缩应力超过连续配筋混凝土(简称CRC)强度时便会开裂。该文建立了CRCP在温降和干缩作用下的应力分析模型,得到收缩应力表达式及应力沿公路纵向分布,分析混凝土强度、干缩、热膨胀系数、基层摩阻、钢筋与混凝土之间的粘结刚度等参数对CRCP收缩应力影响的敏感性。结果表明:收缩应力在板中最大,裂缝处为0;混凝土强度、干缩、热膨胀系数、基层摩阻、钢筋与混凝土之间的粘结刚度是影响CRCP开裂的关键参数。